不同水文情势下环形湿地土壤铁的时空分布特征

通过分季节原位采集三江平原环形湿地不同深度的土壤和土壤溶液,调查了土壤总铁的空间分布和土壤溶液中可溶性铁的时间变化,分析了水文情势对这种铁时空分异的影响.结果表明,环形湿地0～60cm土层总铁的平均含量为(2.54±0.73)×104mg·kg-1,且随地表积水深度的增加由小叶章群落和乌拉苔草群落的(2.91±0.51)×104mg·kg-1和(2.60±0.35)×104mg·kg-1逐渐下降到毛苔草和漂筏苔草群落的(2.48±0.31)×104mg·kg-1和(2.17±0.31)×104mg·kg-1;常年积水土壤中铁的可溶性高于季节性积水土壤;从春季化冻开始,土壤溶液中的可溶性铁含量随积水时间的延长而逐渐增加,从6月的(0.35±0.086)mg·L-1增加到10月上冻前的(12.67±2.92)mg·L-1;以Fe3+/Fe2+表征的土壤还原性随积水深度或浸没时长的增加而增加;土壤溶液中的可溶性铁与pH、总有机碳、总氮和磷酸盐都具有显著或极显著相关,表明铁的分布还受土壤理化性质的影响,并与土壤碳、氮、磷的迁移转化相耦合

动态地植物学说的理论与实践

刘慎谔先生是中国著名的植物学家、生态学家和林学家,他在20世纪60年代初提出了动态地植物学理论。本文作者利用动态地植物学理论,研究了中国东北地区植被的几个焦点问题:(1)地带性顶极是动态地植物学核心问题,在一个地区只有一个地带性顶极,受大气候控制,其余的都是由局部环境条件影响下形成的非地性顶极。东北地区从东南向西北随着水分条件的变化出现湿润区、半湿润区和半干旱区,地带性顶极相应出现森林、森林草原和典型草原等地带性顶极植被类型。从南向北随着热量变化出现暖温性赤松(Pinus densiflora)-栎树(Quercus spp.)混交林、暖温性油松(Pinus tabuliformis)-栎树混交林、温性沙松(Abies holophylla)-红松(Pinus koraiensis)阔叶混交林、温性红松阔叶混交林和寒温性明亮针叶林等地带性顶极植被类型。除研究水平地带性顶极外,我们还研究了垂直地带性顶极或气候层顶极、前顶极和后顶极及其相互转化关系。(2)根据动态地植学中的极地苔原迁移路线,徐文铎发现了中国第2块苔原植被—大兴安岭亚高山苔原,进而澄清了在中国生态学和自然地理学领域中的山地苔原(mountain tundra)和山地冻原(mountain crymic)的基本概念和本质上的区别,发现东北山地苔原只起源于欧亚大陆北极苔原,是欧亚大陆极地苔原植物区系组成的一部分。(3)动态地植物学强调植物种的演变生态过程和物种正确鉴定的重要性。在生态环境非常脆弱的浑善克沙地发现了沙地云杉(Picea mongolica)新树种,由沙地云杉为建群种形成了超地带性顶极(post zonal climax),是陆地上非常特殊的森林生态系统类型。为系统研究沙地云杉生态系统组成、结构和功能,开展了沙地云杉生态环境、种的起源、分子生态、个体生态、种群生态、群落生态、生态系统生态、保护生态等基础研究。(4)动态地植物学说认为:大气候在不断变化,植被对全球气候变化反应敏感。植被与气候的关系是辩证统一的,有什么样的气候就应该有什么样的顶极植被,且在一个气候区内只能有一个地带性顶极植被。全球气候变暖给动态地植物学研究增加了新的内容,开拓了新的研究领域。地带性顶极植被受大气候控制,且是最敏感、最有代表性的植被类型。若未来气温升高2℃,则东北地区森林地带性顶极,除植被组成、结构和功能发生变化外,其分布格局变化较大,将向北迁移约443～708 km。草原地带性顶极向东迁移926 km。(5)植被区划是动态地植物学在生态建设中的应用。植被区划应该建立在植被地带性基础上,且要反映历史情况与过去的气候关系。高级区应以地带性顶极为主,低级区可以考虑非地性顶极植被类型。因此,植被区划是动态地植物学中最结合生产实践和永续利用自然资源的科学依据。我们根据动态地植物学中植被区划的原则、依据、指标和系统,开展了黑龙江省植被区划、中国东北植被区划和中国东北植被生态区划等研究

三江平原多级沟渠系统沉积物中铁的分布特征

以三江平原典型多级沟渠系统(毛渠-农渠-斗渠-支渠-干渠)为对象,研究了其060 cm沉积物全铁含量的空间分布特征.结果表明,多级沟渠系统中沉积物的平均铁含量为(3.02±0.10)×104mg.kg-1,各类型、各等级的沉积物铁含量具有极显著差异(F=6.261,p 0.001),最高值出现在农田斗渠(3.71×104mg.kg-1)中,而最低值出现在湿地斗渠(2.43×104mg.kg-1)中.整个多级沟渠系统沉积物各层的铁含量没有显著性差异(F=0.093,p=0.693),但与沟渠相邻湿地同深度土层的铁含量相比,沟渠沉积物010 cm层、1020 cm层分别增加了51.96%、62.22%.铁虽然具有一定的可迁移性,其最大累积处仅能延伸到第三等级的斗渠中,而非逐级递增.由于湿地保护和气候干热化,现阶段本区含铁径流量有逐渐减少的趋势.沉积物各层铁含量沿沟渠类型和等级的递变揭示了铁输移的历史变迁